DE2847690A1 - Farbbildner fuer kopierverfahren - Google Patents
Farbbildner fuer kopierverfahrenInfo
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- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
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- C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D493/10—Spiro-condensed systems
-
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- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
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Description
(D1 10
A den Rest eines ankondensierten Benzolrings, der gegebenenfalls durch C1- bis C1J-Alkyl, C1- bis C^-Alkoxy,
Nitro, Chlor, Brom oder C1- bis Cg-Alkoxycarbonyl substituiert
ist,
oder einen in 2,1-Stellung ankondensierten Naphthalinring,
der gegebenenfalls durch Chlor, Brom oder C1- bis
C ,--Alkoxy carbonyl substituiert ist, R1 C1- bis Cl6-Alkyl, Phenyl,, durch C1- bis C^-Alkyl,
C1- bis C2|-Alkoxy, Chlor oder Brom substituiertes
Phenyl, oder C0- bis C,n~Phenalkyl und
2 -τ cL IU
R und R unabhängig voneinander Wasserstoff, C1- bis
C12-Alkyl, durch Cyan, Chlor, Methoxy oder Äthoxy
substituiertes Cp- bis Cj,-Alkyl, C,.- bis C7-CyCIoalkyl,
C7- bis C1Q-Phenalkyl oder ein gegebenenfalls
durch 1 bis 3 Methyl substituiertes und an das in
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284769Q
BASF Aktiengesellschaft - 4 - O.Z. 0050/033508
Γ 6- und/oder 8-Stellung befindliche C-Atora des Benzringes
gebundenes Trimethylen, oder
R2 C1- bis C11-Alkyl und
R·5 Phenyl, durch Chlor, Brom, C1- bis C,-Alkyl, Methoxy
oder Äthoxy substituiertes Phenyl oder 2
R Benzyl und
R Benzyl und
R-5 ß-Cyanäthyl, R2
■ y
oder die Gruppe -N ,
NR:>
n-Morpholinyl, das gegebenenfalls durch ein oder zwei
Methyl substituiertes ist, N-Pyrrolidinyl, N-(N'-C1-bis
Cj,-Alkyl)-piperazinyl oder N-Isoindolinyl bedeuten.
Die Spirodipyrane der Formel I sind schwach farbige bis farblose Verbindungen, deren Lösungen in einem inerten,
organischen Lösungsmittel in Kontakt mit elektronenanziehenden Substanzen Färbungen in violettstichigen, blaustichigen
bis grünstichigen Farbtönen geben. Typische Beispiele für Elektronenaceptorsubstanzen sind Carbon- oder
Mineralsäuren, Kaolin, Bentonit, aktivierter Ton, Aluminiumsilikat, Attapulgit oder jeder beliebige Ton, sauer reagierende
polymere Materialien wie Kondensationsprodukte auf der Basis Phenolen und/oder Phenolsulfonsäuren, ferner Metalloxide
oder -salze wie Zinkoxid, Aluminiumoxid, Zinkchlorid, Eisenstearat oder Cobaltnaphthenat.
Aufgrund dieser Eigenschaften sind die neuen Verbindungen der Formel I als Farbbildner für druckempfindliche Aufzeichnungsmaterialien
oder Kopiermaterialien geeignet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I haben gegenüber
den in der EiE-PS 22 32 36^ beschriebenen struk-.turisomeren
Verbindungen mit einem Substituenten in 31- -Stellung in druckempfindlichen Durchschreibsystemen den
Yorteil, daß die neuen Farbbildner auf nicht beschichtetem j
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BASF Aktiengesellschaft - 5 - O.Z. 0050/033508
ρ ·
Streichrohpapier praktisch keine Tendenz zur Farbbildung
zeigen. Beim Durchschreiben entsteht daher auf der Rückseite des mit dem Farbbildner beschichteten Deckblattes
keine Spiegelschrift. Aus dem gleichen Grund erfolgt bei ungewollter Zerstörung der Kapseln keine Verschmutzung
(Anfärbung) der Seite des Blattes, welche die Mikrokapselschicht trägt.
Aufgrund ihres Absorptionsverhaltens sind die erfindungsgemäßen Verbindungen zusammen mit weiteren gelben bis roten
Farbbildnern gut für die Herstellung von schwarz durchschreibenden
Farbbildnermischungen geeignet.
Für die Anwendung in druckempfindlichen Kopiersystemen ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäßen Verbindungen in bekannter
Weise in organischen Lösungsmitteln wie Chlorparaffinen, halogeniertem oder teilhydriertem Diphenyl,
Alkylbenzole Alkylnaphthaiin, alkyliertem Dibenzylbenzol,
Paraffinöl, Mineralöl oder auch in üblichen Lösungsmitteln wie Toluol, Xylol, in Form einer Lösung oder Suspension
in Mikrokapseln einzuschließen und damit die Papieroberfläche zu beschichten. In Kontakt mit elektronenanziehenden
Materialien entsteht dann bei entsprechendem Schreiboder Typendruck ein Schriftbild in violetter bis blauer
bis grüner Farbe.
Geeignete Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln sind z.B. in den US-PS 2 800 457 und 2 800 458 und in der
DE-PS 21 19 933 beschrieben.
Da die erfindungsgemäßen Verbindungen (I) auch in wäßriger
Suspension stabiler sind als die Farbbildner des Standes der Technik, erhält man mit ersteren praktisch farblose
Mikrokapseldispersionen.
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BASF Aktiengesellschaft - 6 - O.Z. 0050/033508
Man kann die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen"1
Formel I auch nach dem in der US-PS 3 103 404 beschriebenen
Verfahren in Wachs oder Öl-Wachsmischungen fein verteilen und mit diesen Mischungen Träger, wie Folien oder
Papier beschichten. Man erhält druckempfindliche Materialien, die zum Durchschreiben auf mit Elektronenakzeptorsubstanzen
beschichteten Papieren geeignet sind und die nach Gebrauch wie Kohlepapier entfernt werden.
Für die Verwendung als Farbbildner sind aus anwendungstechnischen Gründen Spirodipyrene der Formel
(Ia)
4 2
bevorzugt, in der R C1- bis C^-Alkyl ist und R und
R die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben.
Von der Anwendung für druckempfindliche Kopierverfahren her gesehen sind die folgenden Verbindungen von besonderer
Bedeutung:
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BASF Aktiengesellschaft - 7 -
ο. ζ. 0050/033508
Die Synthese der Farbbildner erfolgt nach dem folgenden
Reaktionsschema in an sich bekannter Weise durch Cyclisierung der Benzopyryliumverbindungen der Formel IY. Letztere
werden z.B. durch Kondensation von o-Hydroxy-styrylverbindunge'n
der Formel II mit N-substituierten p-Aminosalicyclaldehyden der Formel III erhalten. Die Verbindungen
der Formel IV können auch durch Umsetzung der Benzopyryliumsalze
der Formel VI mit Aldehyden der Formel V nach dem folgenden Schema in an sich bekannter Weise hergestellt
werden:
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BASF Aktiengesellschaft - 8 -
ο. ζ. 0050/033508
OH
IV
CHO
OH V
R'
VI
Die Kondensation erfolgt zweckmäßigerweise in inerten organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Carbonsäuren, Carbonsäureanhydriden,
Carbonsäureamiden, Kohlenwasserstoffen oder Acetonitril, gegebenenfalls in Gegenwart saurer oder basischer
Kondensationsmitucl, wie Zinkchlorid, Phosphorsäure,
Chlorwasserstoff, Toluolsulfonsäure, Borsäure, Pyridin, Triäthylamin, Ammoniumacetat unter üblichen Kondensationsbedingungen.
In der Regel wird die Kondensation bei Temperaturen im Bereich von 20 bis 1200C ausgeführt.
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BASF Aktiengesellschaft - 9 - ' O.Z. OO5O/O235O8
£>er Rings chi aß zum Pyranderivat kann zusammen mit der Kondensation
oder anschließend an diese im selben oder in einem getrennten Arbeitsgang, gegebenenfalls in Gegenwart
von Basen, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, Natrium- oder
Kaliumcarbonat, Natrium- oder Kaiiumacetat, Ammoniak, aliphatischen
Aminen, Pyridin, in üblicher Weise durchgeführt werden. Die aus dieser Lösung sich abscheidenden kristallisierten
Spirodipyranverbindungen sind dann direkt oder
nach einer Reinigung z.B. durch Umkristallisieren oder Umfallen als Farbbildner für Kopierverfahren verwendbar.
Für die Herstellung der Verbindung (IV) kommen als Ausgangs verbindungen solche der Formeln II und III oder V und VI
z.B. in Betracht:
a) 2-Oxy-styrol-Ketone der Formel II:
Äthyl-(2-0xystyryl)-keton,
n-Propyl-(2-oxy-styryl)-keton, Isobutyl-(2-oxy-styryl)-keton,
Äthyl-(2-oxy-5-chlor-styryl)-keton, Äthyl-(2-0xy-5-brom-styryl)-keton,
Isopentyl-(2-oxy-styryl)-keton, Isooctyl-(2-oxy-styryl)-keton, Isohexyl-(2-oxy-styryl)-keton,
b) Aldehyde der Formel III:
4-N,N-Dimethylaminosalicylaldehyd, 4-N,N-Diäthylaminosalicylaldehyd,
^-NjN-Di-n-propylaminosalicylaldehyd,
4-N,N-Didodecylaminosalicylaldehyd, ^-NjN-Dibenzylaminosalicylaldehyd,
4-N,N-Diphenäthylaminosalicylaldehyd, 4-N-Methyl-N-p-tolyl-aminosalicylaldehyd,
^-N-Methyl-N-p-chlorphenyl-aminosalicylaldehyd, j
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BASF Aktiengesellschaft
ο. ζ. 0050/033508
^-N-Pyrrolidyl-salicylaldehyd,
4-N-Piperidinyl-salicylaldehyd,
4-N-Morpholinyl-salicylaldehyd,
^-NjN-Di-fö-chloräthylamino-salicylaldehyd,
4-N-ß-Methoxyäthyl-N-methylamino-salicylaldehyd,
4-N-Cydohexyl-N-methylamino-salicylaldehyd
4-N,N-Di-ß-cyanäthylamino-salicylaldehyd,
4-N-Isoindoliny1-salicylaldehyd,
4-N-Methy1-N-(p-methoxyphenyl)-amino-salicylaldheyd
sowie die Verbindungen der Formel
CHO
und"
c) Aldehyde der Formel V:
Salicylaldehyd,
2-Oxy-l-naphthaldehyd,
ö-Chlor-Z-oxy-l-naphthaldehyd,
6-Brom-2-oxy-l-naphthaldehyd,
3-Methoxycarbonyl-2-oxy-l-naphthaldehyd,
S-Äthoxycarbonyl-Z-oxy-l-naphthaldehyd,
4-Methoxysalicylaldehyd, 6-Methoxycarbonyl-salic^laldehyd,
5-tert.-Butyl-salicylaldehyd,
5-Nitro-salicylaldehyd
d) Benzopyryliumsalze der Formel VI in Form ihrer Chloride, Perchlorate, Tetrafluoroborste, Tetrachloroferrate,
Trichlorzinkate:
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I2-Methyl-3-phenyl-7-diinethylaraino-benzopyryliumsalzJ ""
2-Methyl-3-p-tolyl-7-dimethylamino-benzopyryliumsalz,
2-Me thy l^-p-chlorphenyl^-dimethy lamino-benzopyryliumsalz,
2-Methyl-3-p-methoxyphenyl-7■·dimethylamino-benz9pyryliumsalz,
2-Methyl-3-phenyl-7-N-pyrrolidinyl-benzopyryliumsalz
Die Herstellung und Isolierung der neuen Spirodipyranverbindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
In 80 Teilen Methanol werden 20 Teile Isobutyl-(2-oxy-
-styryl)-keton, 14 Teile Zinkchlorid und 19 Teile 4-Diäthylaminosalicylaldehyd
gelöst. Man leitet in die Lösung bei 40 bis 500C bis zur Sättigung Chlorwasserstoff ein und
rührt 12 Stunden bei Raumtemperatur nach. Der kristalline Farbstoff wird aus dem abgekühlten Reaktionsgemisch isoliert
und in 150 Teilen 25 2iger Ammoniaklösung und 250 Teilen
Toluol bis zur vollständigen Aufhellung gerührt. Die Toluolphase wird abgetrennt, mit Natriumsulfat getrocknet
und auf ein Drittel ihres ursprünglichen Volumens eingeengt. Man gibt 100 Teile Methanol zu und fällt aus
dieser Lösung 20 Teile 3-l3opropyl-7-diäthylamino-2,2'-
-spirodi-(2H-l-benzopyran) der Formel
C3H7(ISo)
(C2H5).
Die Verbindung schmilzt bei 140 bis 1420C,
Wird eine Lösung dieser Verbindung in Mikrokapseln eingeschlossen und auf Papier als Beschichtung aufgebracht, so
erhält man beim Auflegen und Beschriften auf einer uauren
Rehmerschicht, wobei die Kapseln zerstört werden und deren _,
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BASF Aktiengesellschaft - 12 - O. Z. 0050/033508
inhalt mit der Nehmerschicht in Berührung gebracht wird,
eine blaugraue Durchschrift.
Aufgrund der sehr geringen Selbstfarbentwicklungsfähigkeit des Parbbildners erfolgt praktisch keine Farbentwicklung
(Spiegelschrift) auf dem die Kapselschicht tragenden Blatt durch die aus den zerstörten Kapseln freigesetzte Farbbildnerlösung.
Diese geringe Farbbildungstendenz zeigt der Farbbildner auch beim Durchschreiben auf nicht beschichtetem Papier,
wo praktisch keine Färbentwicklung erfolgt. Demgegenüber
gibt der Isomere Farbbildner mit einer Isopropylgruppe
in 3'-Stellung eine deutlich sichtbare blaue Durchschrift.
In die Lösung von 10 Teilen Isobutyl-(2-oxy-styryl)-keton und 16 Teilen 4-Dibenzylaminosalieylaldehyd in 120 Teilen
Methanol wird bei k0 bis 5O0C bis zur Sättigung Chlorwasserstoff
eingeleitet. Man rührt 3 Stunden bei Raumtemperatur nach, isoliert aus dem abgekühlten Reaktionsgemisch den
kristallinen Farbstoff und führt die Cyclisierung zum Farbbildner wie in Beispiel 1 beschrieben durch. Man erhält
15 Teile 3-Isopropyl-7-dibenzylamino-2,2'-spirodi-(2H-l-
-benzopyran) der Formel
mit einem Schmelzpunkt von 119 bis 121°C.
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BASF Aktiengesellschaft - 13 - O.Z. 0050/033508
Sn Kontakt mit sauer reagierenden Substanzen entwickelt die Verbindung eine Blaugraufärbung.
19 Teile n-Propyl-(2-oxy-styryl)-keton und 19 Teile 4-N-
-Pyrrolidinylsalicylaldehyd werden analog den Angaben in Beispiel 1 zum Farbbildner der Formel
umgesetzt. Die Ausbeute an- 3-A"thyl-7-N-pyrrolidiny 1-2,2'-
-spirodi(2H-l-benzopyran) beträgt 9 Teile, der Schmelzpunkt
der Verbindung liegt bei 154 bis 156 C.
Die Substanz entwickelt mit Elektronenakzeptorsubstanzen eine Blaugraufärbung.
9 Teile Äthyl-(2-oxy-styryl)-keton und 9,5 Teile 4-H-Pyrrolidinyl-salicylaldehyd
werden entsprechend den Angaben in Beispiel 1 umgesetzt. Nach dem Aufarbeiten erhält man
5 Teile 3-Methyl-7-N-pyrrolidinyl-2,2'-spirodi-(2H-l-benzopyran)-der
Formel
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3ASF Aktiengesellschaft - 14 - O.Z. OO5O/O335O8
Die Verbindung schmilzt bei I50 bis 1520C und gibt in Kontakt
mit sauer reagierenden Substanzen eine Blaugraufärbung.
23 Teile 2-Methyl-3~phenyl-7-dimethylamino-benzopyrrylium-
-tetrachloroferrat und 8 Teile 4-Methoxy-salicylaldehyd
werden in 100 Teilen Alkohol 3 1/2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Man rührt 12 Stunden bei Raumtemperatur nach,
isoliert den kristallinen Farbstoff und Führt die Cyclisierung wie in Beispiel 1 beschrieben durch. Die Ausbeute
an 3-Phenyl-7-dimethylamino-7t-methoxy-2,2t-spirodi-(2H-l-benzopyran)
der Formel
beträgt 11 Teile, der Schmelzpunkt liegt bei 148 bis 1500C,
In Kontakt mit sauer reagierenden Substanzen erhält man
Grünfärbung.
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BASF Aktiengesellschaft - 15 - O.Z. 0050/03:5508
Seispiele 6 bis 3^ . Ί
Analog den Angaben in Beispiel 1 werden Parbbxldner der
Formel
12 3 erhalten. Die Bedeutung der Substituenten R , R , R und
R ist in der folgenden Tabelle angegeben:
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Γ Bsp. |
R1 | R2 | -(CH2)j | CH3 | r3 | Γ | CH3 | R5 | Farbton |
6 | CH3 | CH3 | -(CH2)J | CH3 | CH3 | Γ | CH3 | 6'-Cl | blaugrau |
7 ' | i-C H | CH3 | CH3 | CH3 | CH3 | 6'-Br | blaugrau | ||
8 | C6H5 | CH3 | . CH3 | CH3 | CH3 | 8'-CO2CH3 | blauviolett | ||
9 | C6H5 | CH3 | CH3 | CH3 | CH3 | 8'-CO2C2H5 | blauviolett | ||
10 . | °βή5 | CH3 | CH3 | CH3 | CH3 | 6'-C4H9(tert.) | blau | ||
11 | u j C6H5 |
CH3 | CH3 | CH3 | CH3 | 6'-NO2 | blauviolett | ||
12 | C6H5 | CH3 | CH3 | CH, | CH3 | 6'-CH3 | blau | ||
13 | C6H5 | C3H7 | C3H7 | 8'-OCH3 | blau | ||||
It | C^Hr 6 5 |
C12H25 | C12H25 | 7'-OCH3 | blaugrün | ||||
15 | 1-C4H9 | CH3 | P-C6H4Cl | H | blaugrau | ||||
16 | 1-C5H11 | CH3 | P-C6H4CH3 | H | blaugrau | ||||
17 | Cl6H33 | H | blaugrau | ||||||
18 | P-C6H4-CH3 | H | blau | ||||||
19 | P-C6H4-Cl | H | blau | ||||||
20 | P-C6H4OCH3 | H | blau | ||||||
21 | CH2C6H5 | H | blaugrau | ||||||
22 | C2H4C6H5 | H | blaugrau | ||||||
23 | 1-C3H7 | H | blaugrau | ||||||
2 H | CH3 | H | blaugrau | ||||||
25 | CH3 | H | blaugrau | ||||||
26 | CH3 | H | blaugrau |
et H· Φ t»
CD cn Φ H H cn
vjn K)
Bsp,
R-
R£
R-
R-
Parbton
σ to ο ο
σ σ cn co
27 | CH3 |
28 | CH3 |
29 | CH3 |
30 | CH3 |
°2HJ|C6H5
32 33 34 35
CH-
CH, CH'-CH-. CH-
-(CH2)5-
C2H4C6H5
-(CH2)2O(CH2)2-N(
— ι
CH
2 -(CH9)9N(CHp)?-
CH2C6H5
C2H4CN
H H H H
H H H H
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
blaugrau
Η· (D
φ ω Φ H H CO
O
Η· I
VN
νη ο co
BASF Aktiengesellschaft - i8 -
o.z. 0050/035508
Seispiel 36
Die Herstellung erfolgt nach den Angaben des Beispiels 1
Färb ton: blaugrau
Die Herstellung erfolgt nach den Angaben des Beispiels 1
Farbton: blaugrau
Farbton: blaugrau
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BASF Aktiengesellschaft - 19 - O.Z. Q050/033508
Beispiel 39 ι
46 Teile 2-Methyl-3-phenyl-7·■·diInethylamino-benzopyrylium-
-tetrachloroforrat und 17 Teile 2-Oxy-l-naphthaldehyd werden
in 260 Teilen Methanol 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Der kristalline Farbstoff wird isoliert und wie in Beispiel 1 beschrieben zum Farbbildner cyclisiert. Man erhält
18 Teile 3-Phenyl-7-dimethylamino-spiro-(2H-l-benzopyran)-2J21-2H-naphtho-(2,l-b)-pyran
der Formel
Der Farbbildner schmilzt bei 228 bis 23O0C und entwickelt
mit Elektronenakzeptorsubstanzen eine blaugrüne Färbung.
Entsprechend den Angaben im Beispiel 38 werden Farbbildner der Formel
*1 O * X £
erhalten. Die Substituenten R , R , R^ und R sind in der
folgenden Tabelle angegeben.
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BASF Aktiengesellschaft - 20 - O.Z. OO5O/O335O8
1BSp. | R1 | R2. | R3 | R6 | -Cl | Farbton |
40 | C6H5 | CH3 | CH | 7' | -Br | blau |
41 | C6H5 | -(CH2: | Jl | 7' | '-CO2CH3 | blau |
42 | C6H5 | CH3 | CH3 | 10 | '-CO2C2H5 | blau |
43 | C6H5 | CH3 | CH3 | 10 | blau | |
03 0021/00 6 3
Claims (4)
- A den Rest eines ankondensierten Benzolrings, der gegebenenfalls durch C.- bis C^-Alkyl, C.- bis C1,- -Alkoxy, Nitro, Chlor, Brom oder C.- bis Cg-Alkoxycarbonyl substituiert ist, oder einen in 2,!-Stellung ankondensierten Naphthalinring, der gegebenenfalls durch Chlor, Brom oder C.- bis Cg-Alkoxycarbonyl substituiert ist,C1- bis C1g-Alkyl, Phenyl, durch C1- bis C^-Alkyl, C1- bis C^-Alkoxy, Chlor oder Brom substituiertes Phenyl, oder C7- bis Cin-Phenalkyl und und R^ unabhängig von einander Wasserstoff, C1- bis C12-Alkyl, durch Cyan, Chlor, Methoxy oder Äthoxy substituiertes C-- bis C^-Alkyl, C1-- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C1Q-Phenalkyl oder ein gegebenenfalls durch 1 bis 3 Methyl substituiertes und an das in 6- und/oder 8-Stellung befindliche C-Atom des Benzringes gebundenes Trimethylen, oder C1- bis Cjj-Alkyl und
Phenyl oder durch Chlor, Brom,
Methoxy oder Äthoxy substituiertes Phenyl oder Benzyl undR3 ß-Cyanäthyl R2oder die Gruppe -N<^ _ N-Morpholinyl, das gegebenenfalls- bis C,-Alkyl,311/78 Noe/ro 31.10.^8R-030021/006 3 ORIGINAL INSPECTEDBASF Aktiengesellschaft - 2 - O.Z. 0050/033508r durch 1 oder 2 Methyl substituiert ist3 N-Pyrolidinyl, "i N-(N'-C.- bis Cj.-Alkyl)Piperazinyl oder N-Isoindolinyl bedeuten. - 2. Verbindungen der Formel gemäß Anspruch 1, in der R für C.- bis Cn-Alkyl und A für einen ankondensierten Benzring stehen und ]
Bedeutung haben.2 "5
ring stehen und R und R^ die im Anspruch 1 angegebene - 3. Verbindungen der Formel gemäß Anspruch 1, in·der R für C1- bis C ,.-Alkyl und _vr/R für -N(C5H,-)_, -U(-CKo-(~\, oder -N J und A für N?t einen ankondensierten Benzring stehen.
- 4. Verwendung der Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 als Farbbildner für druckempfindliche Kopiersysteme.030021/0063
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